1. hdfs写流程

2. hdfs读流程

3. 机架感知

4. NN和2NN工作机制

2NN的引入以及NN架构的思考

NameNode元数据存储位置：存储在内存
为避免数据丢失，提高可靠性，还需要存放在磁盘中，因此产生在磁盘中备份元数据的FsImage。
当在内存中的元数据更新时，如果同时更新FsImage，就会导致效率过低，但如果不更新，就会发生一致性问题，一旦NameNode节点断电，就会产生数据丢失。因此，引入Edits文件(只进行追加操作，效率很高)。每当元数据有更新或者添加元数据时，修改内存中的元数据并追加到Edits中。这样，一旦NameNode节点断电，可以通过FsImage和Edits的合并，合成元数据。
如果长时间添加数据到Edits中，会导致该文件数据过大，效率降低，而且一旦断电，恢复元数据需要的时间过长。因此，需要定期进行FsImage和Edits的合并，如果这个操作由NameNode节点完成，又会效率过低。因此，引入一个新的节点SecondaryNamenode，专门用于FsImage和Edits的合并

NameNode工作机制

第一阶段：NameNode启动

（1）第一次启动NameNode格式化后，创建Fsimage和Edits文件。如果不是第一次启动，直接加载编辑日志和镜像文件到内存。

（2）客户端对元数据进行增删改的请求。

（3）NameNode记录操作日志，更新滚动日志。

（4）NameNode在内存中对元数据进行增删改。
第二阶段：Secondary NameNode工作

（1）Secondary NameNode询问NameNode是否需要CheckPoint。直接带回NameNode是否检查结果。

（2）Secondary NameNode请求执行CheckPoint。

（3）NameNode滚动正在写的Edits日志。

（4）将滚动前的编辑日志和镜像文件拷贝到Secondary NameNode。

（5）Secondary NameNode加载编辑日志和镜像文件到内存，并合并。

（6）生成新的镜像文件fsimage.chkpoint。

（7）拷贝fsimage.chkpoint到NameNode。

（8）NameNode将fsimage.chkpoint重新命名成fsimage。

5. Fsimage和Edits解析

6. CheckPoint时间设置

通常情况SecondaryNameNode每隔一小时执行一次

<!-- hdfs-default.xml -->
<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
  <value>3600</value>
</property>

一分钟检查一次操作次数，3当操作次数达到1百万时，SecondaryNameNode执行一次。

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.txns</name>
  <value>1000000</value>
<description>操作动作次数</description>
</property>

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.check.period</name>
  <value>60</value>
<description> 1分钟检查一次操作次数</description>
</property >

7. NameNode故障处理

NameNode故障后，可采用如下2种方式恢复

将SecondaryNameNode中数据拷贝到NameNode存储数据的目录；

（1）kill -9 NameNode进程

（2）删除NameNode存储的数据（/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name）
```
[atguigu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ rm -rf /opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name/*
```
（3）拷贝SecondaryNameNode中数据到原NameNode存储数据目录
```
[atguigu@hadoop102 dfs]$ scp -r atguigu@hadoop104:/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/namesecondary/* ./name/
```
（4）重新启动NameNode
```
[atguigu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ hdfs --daemon start namenode
```
使用-importCheckpoint选项启动NameNode守护进程，从而将SecondaryNameNode中数据拷贝到NameNode目录中。

（1）修改hdfs-site.xml中的

<property>
  <name>dfs.namenode.checkpoint.period</name>
  <value>120</value>
</property>

<property>
  <name>dfs.namenode.name.dir</name>
  <value>/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name</value>
</property>

（2）kill -9 NameNode进程

（3）删除NameNode存储的数据（/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name）

[atguigu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ rm -rf /opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/name/*

（4）如果SecondaryNameNode不和NameNode在一个主机节点上，需要将SecondaryNameNode存储数据的目录拷贝到NameNode存储数据的平级目录，并删除in_use.lock文件

[atguigu@hadoop102 dfs]$ scp -r atguigu@hadoop104:/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs/namesecondary ./
[atguigu@hadoop102 namesecondary]$ rm -rf in_use.lock
[atguigu@hadoop102 dfs]$ pwd
/opt/module/hadoop-3.1.3/data/tmp/dfs
[atguigu@hadoop102 dfs]$ ls
data  name  namesecondary

（5）导入检查点数据（等待一会ctrl+c结束掉）

[atguigu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ bin/hdfs namenode -importCheckpoint

（6）启动NameNode

[atguigu@hadoop102 hadoop-3.1.3]$ hdfs --daemon start namenode

8. 集群安全模式

集群处于安全模式，不能执行重要操作（写操作）。集群启动完成后，自动退出安全模式。

（1）bin/hdfs dfsadmin -safemode get （功能描述：查看安全模式状态）（2）bin/hdfs dfsadmin -safemode enter （功能描述：进入安全模式状态）（3）bin/hdfs dfsadmin -safemode leave （功能描述：离开安全模式状态）（4）bin/hdfs dfsadmin -safemode wait （功能描述：等待安全模式状态）

9. DataNode工作机制

1. 数据完整性

思考：如果电脑磁盘里面存储的数据是控制高铁信号灯的红灯信号（1）和绿灯信号（0），但是存储该数据的磁盘坏了，一直显示是绿灯，是否很危险？同理DataNode节点上的数据损坏了，却没有发现，是否也很危险，那么如何解决呢？

数据完整性保证的方法

（1）当DataNode读取Block的时候，它会计算CheckSum。

（2）如果计算后的CheckSum，与Block创建时值不一样，说明Block已经损坏。

（3）Client读取其他DataNode上的Block。

（4）DataNode在其文件创建后周期验证CheckSum。

2. DataNode掉线时限设定

3. 服役新数据节点

直接启动DataNode即可关联到集群

# 启动节点
hdfs --daemon start datanode
sbin/yarn-daemon.sh start nodemanager

如果数据不平衡，需要执行平衡脚本

./start-balancer.sh

hdfs相关小结